No gaismas atkarīga reakcija
Skatīt arī:Kalvina cikls
Fotosintēzes reakcijā, kas ir atkarīga no gaismas, tiek izmantota saules gaismas enerģija, lai sašķeltu ūdeni (fotolīze). ko augi ir uzņēmuši. Ūdens sadaloties iegūst skābekli, ūdeņradi un elektronus. Šie elektroni pārvietojas pa hloroplastu struktūrām un, izmantojot ķīmiosmozi, veido ATP.
Ūdeņradis tiek pārvērsts NADPH, kas tiek izmantots no gaismas neatkarīgās reakcijās. Skābeklis izplūst no auga kā fotosintēzes atkritumprodukts. Tas viss notiek hloroplastu tilakoīda granulā.
No gaismas atkarīga fotosintēzes reakcija tilakoīda membrānā
Elektronu kustība
- Gaisma nokļūst uz hloroplasta, tas absorbē gaismu un aiztur to.
- Hlorofils novada gaismu uz reakcijas centru.
- Reakcijas centrā elektrons tiek ierosināts uz augstāku enerģijas līmeni, un to saņem elektronu akceptors. Šo elektronu iegūst no ūdens skaldīšanās: (H2O → 1/2O2 + 2H+ + 2e-).
- Elektrons tiek pārraidīts pa elektronu nesēju virkni. Tas pārvietojas pa enerģijas līmeņiem un zaudē enerģiju. Šī enerģija izraisa ūdeņraža sūknēšanu no hlorofila citoplazmas uz tilakoīdu telpām granulas iekšienē. Ūdeņradis difundē un pa olbaltumvielu kanāliem ieplūst atpakaļ citoplazmā. Ūdeņradim difundējot pa koncentrācijas gradientu, no ADP un neorganiskā fosfāta veidojas ATP.
- Galu galā elektronu izmanto, lai reducētu NADP līdz NADPH kopā ar fotolīzē iegūto ūdeņradi.
Vēsture
Kolins Flanerijs 1779. gadā pirmais nāca klajā ar ideju, ka fotosintēzei nepieciešama gaisma. Viņš atzina, ka ir nepieciešama saules gaisma, kas krīt uz augiem, lai gan Džozefs Priestlijs jau 1772. gadā bija novērojis skābekļa ražošanu bez saistības ar gaismu. Kornēlijs Van Nīls 1931. gadā ierosināja, ka fotosintēze ir vispārēja mehānisma gadījums, kad gaismas fotons tiek izmantots ūdeņraža donora fotosadalīšanai, un ūdeņradis tiek izmantots, lai samazinātu CO
2. Tad 1939. gadā Robins Hils parādīja, ka izolēti hloroplasti ražo skābekli, bet nefiksē CO
2 parādot, ka gaismas un tumsas reakcijas notiek dažādās vietās. Tas vēlāk noveda pie 1. un 2. fotosistēmas atklāšanas.
Saistītās lapas
- Fotosintēze
- No gaismas neatkarīgas reakcijas
